4.名詞:醫用同位素匱乏
概念:同位素是一種放射性元素,它是核醫學顯像研究中應用最廣泛的放射性元素,可檢測癌症、心髒病以及其他多種疾病在患者體內的擴散程度。
作為核醫學顯像研究中應用最廣泛的放射性元素,醫用同位素僅在美國,每天就要應用於至少5萬項醫療程序。
全世界約三分之一的醫學影像用“萬能核素”——锝99m,都是由加拿大喬克裏弗核反應堆提供的。锝99m由於能夠在人體內迅速衰變,而產生的輻射劑量卻很小,成為了很多核醫學檢查的理想核素,如監測心血管血流以及癌細胞在骨組織中的擴散。
不過,在2009年,喬克裏弗核反應堆因發生重水泄漏需要關閉一段時間,加拿大政府於當年6月曾宣布其要停止喬克裏弗核反應堆的運行,同時退出醫用同位素生產領域。當時他們認為,其東部安大略省的喬克裏弗核反應堆已經有50多年的曆史,正常運行已經難以保證。
在那一年宣布“罷工”之時,卻沒有另一座替代核反應堆的出現。加政府的資金隻好先用於喬克裏弗核反應堆的維修,期望延長其壽命。此時已有人們擔心,加拿大最終關停這一核反應堆、徹底退出醫用同位素生產領域後,可能導致全球性醫用同位素供應短缺,從而引發醫療危機。
盡管維修過程進展緩慢,但在去年,這座反應堆經過15個月的停堆維修後,重新啟動運行。這使那些嚴重依賴核醫學的醫療機構得以暫緩一口氣。然而,核醫學界已發出嚴重警告,喬克裏弗反應堆最終將於2016年徹底關閉,而目前,尚無替代方案。
5.名詞:複合事件處理
概念:可看作一種處理串流(Streaming)的數據庫處理。在關係數據庫中所處理的資料是有許多行(Row)的數據表(table),複合事件處理將事件串流當作是數據表來處理,事件類型裏的屬性相當於數據表的字段。
對於政府和企業來講,處理包含海量信息、圖片的龐大數據,已是例行公事。但現在,這一模式正在發生變化。
以高吞吐量、高利用性、低延遲度為目標的複合事件處理,能夠不僅僅處理單一的事件,也處理由多個事件所組成的複合事件。相較於以往簡單事件,複合事件處理監測分析事件流(Event streaming),當特定事件發生時才去觸發某些動作。
關於“複合事件”的概念,史丹佛大學的戴維·盧克漢姆與布萊恩·弗萊瑟卡早在上世紀90年代就已提出,在理論的架構中,使用模式比對、事件的相互關係、事件間的聚合關係,目的則是從事件雲(event cloud)中找出有意義的事件,以便更加彈性使用事件驅動架構,並使企業或政府快速的開發出較複雜的架構。
以往,使用關聯式數據庫時,先將數據存入關係型數據庫,再用某些語法將數據庫裏的數據表做處理;而像提供符合事件處理的StreamBase公司和Tibco公司,則再把處理數據的過程提前,不用通過保存的動作,就在串流中將事件做處理。因此采用的語言也不同。
證劵交易、恐怖活動監視、可疑信用卡停用等等,運用複合事件處理的項目不一而足,而該方式的另一個優點就是模式比對的能力——找出事件中各集合的活動、曆史事件中的因果關係、邏輯運算等等,觸發新的事件反應,讓企業或政府能夠達到實時決策。而這些對比查詢過程,都在內存內進行,不須經由儲存裝置。
6.名詞:光遺傳學
概念:結合遺傳工程與光來操作個別神經細胞的活性。
到目前為止,要刺激特定的神經元,研究人員依然隻能依靠電脈衝這種不精確和難以控製的技術。這也恰恰是光遺傳學這塊新領域讓人興奮的原因。光遺傳學是研究人員使用一種新的光控方法選擇並打開了某種生物的一類細胞,這對於脊髓中某類神經元的特殊功能的研究同樣提供了啟發。
借助光纖和設計的病毒,研究者便能高度精確地對神經元進行刺激。這也將令移植技術獲得諸如接管因為外傷或中風而受到損傷的大腦區域的功能之類的發展。其原理是:首先,一個被設計出來、旨在當某些特定神經元被光擊中時激活它們的病毒被注入大腦,然後研究人員便能夠通過一條連接著電極的光纖纜繩向大腦發出光線,按照意願控製神經元的開閉。
可以說,光遺傳學開辟了一個新的讓人激動的研究領域,人們得以挑選一種類型的細胞然後發現其功能。相關的研究一開始使用老鼠進行試驗,但現在研究人員已經把該技術應用到猴子身上。美國國防部高級研究計劃局最近更是宣布了一項旨在運用光遺傳技術幫助傷殘老兵的項目計劃。
同時,光遺傳學也幫助科學家解答一個長期存在的難題,即關於脊髓中某類神經元的特殊功能的研究。作為工具,其能夠激活清醒哺乳動物的單一神經元,並直接演示神經元激活表現出的行為結果,從而使得研究人員能夠獲得關於脊髓回路的一些重要信息。再接下來,則是將光遺傳學研究中的新技術,推廣到所有類型的神經細胞,比如大腦的嗅覺、視覺、觸覺、聽覺細胞等。
7.名詞:機械響應聚合物
概念:可感知和回應環境的“智能”材料。簡單的說,是被施加了機械力後,發生化學反應的聚合材料。其發出的信號可以變色,而這緣於內部一種特殊成分破裂後引起的化學反應,因此可借以看到材料的損傷情況。
據《大眾機械》描述,以美國為例,基礎設施需要全部更新,但很顯然一切不可能一蹴而就,因此需要一個可靠的算法讓人們知道哪一部分結構會最先崩潰,以便安排最為合理的改造計劃。這時候,我們就可以拿出“機械響應聚合物”這項技術。